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En una operación de perforación de rutina en una fresadora o taladradora, los bordes cortantes de un taladro giran contra una pieza de trabajo estacionaria. Lo contrario ocurre al hacer agujeros en una máquina giratoria donde un taladro estacionario avanza hacia una pieza de trabajo giratoria. Cualquiera de estos métodos de perforación produce suficiente confiabilidad y calidad de orificio para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, se necesitan otras tácticas para producir tolerancias más exigentes y relaciones profundidad-diámetro mayores.

La rotación de la broca y la pieza de trabajo tiene una gran influencia en la concentricidad de un orificio, una medida clave de la precisión de la perforación. Cuando la broca gira sola en una configuración horizontal común para la perforación de agujeros profundos, la precisión variará a medida que la gravedad actúa sobre la herramienta de perforación. Un taladro giratorio puede producir suficiente concentricidad en agujeros relativamente poco profundos, pero el rendimiento se verá afectado a medida que los agujeros se vuelvan más profundos y menos tolerantes en cuanto a tolerancia.

Por otro lado, debido a que la dirección de las fuerzas gravitacionales relativas a la pieza de trabajo cambia constantemente cuando el taladro está estacionario y la pieza de trabajo gira, esa disposición puede producir agujeros aproximadamente dos veces más concéntricos que el enfoque del taladro giratorio. Si bien los talleres pueden realizar perforaciones profundas con piezas de trabajo giratorias en una máquina de torneado, una máquina perforadora de agujeros profundos dedicada que utilice lo que se conoce como contrarotación obtendrá resultados mucho mejores.

Beneficios de la contrarotación Una configuración de perforación que implique que tanto el taladro como la pieza de trabajo giren en direcciones opuestas equilibrará las fuerzas de perforación, que nunca son estáticas en una dirección neta constante. Las fuerzas equilibradas evitan que la broca se desvíe para lograr un agujero mucho más concéntrico. Con el equipo y la configuración adecuados, la contrarotación es posible tanto para orificios perforados con pistola más pequeños como para orificios más grandes perforados con herramientas BTA.

En pruebas de contrarrotación, UNISIG perforó un orificio de ¼" de diámetro en una pieza de trabajo de acero 4140HT de 30" de largo y ¾" de diámetro exterior. Esta aplicación de 120:1 de profundidad a diámetro se encuentra típicamente en la producción. de ejes de transmisión de potencia o varillajes aeroespaciales.

La deriva de la perforación a una profundidad de pozo de 30" se midió mediante ultrasonido. Con un taladro giratorio y una pieza de trabajo estacionaria, la deriva de la perforación fue de 0,026"; un taladro estacionario y una pieza de trabajo giratoria exhibieron una deriva de 0,015"; y cuando tanto el taladro como la pieza de trabajo estaban girando, la deriva de la broca fue de sólo 0,009". Cabe señalar que los resultados variarán debido a muchos factores, incluido el material, la relación profundidad-diámetro y las herramientas específicas involucradas.

Máquinas perforadoras de agujeros profundos dedicadas Incluso con una aplicación cuidadosa de las técnicas de contrarrotación del taladro y de la pieza de trabajo, los centros de mecanizado típicos (si están equipados para contrarrotación) generalmente no tienen las capacidades de alineación necesarias para producir consistentemente orificios de alta calidad con una relación profundidad-diámetro de 20:1 o mayor. . Una alineación superior es fundamental para mantener la concentricidad.

En los equipos de perforación de agujeros profundos dedicados, la base de la máquina, los grupos de rodamientos giratorios y los husillos, así como los soportes de herramientas y piezas de trabajo, están diseñados teniendo en cuenta la alineación como primera prioridad. Las máquinas perforadoras de agujeros profundos también enfatizan el control de otros factores ambientales y de mecanizado, como el mantenimiento constante de la temperatura.

Algunas máquinas que no fueron diseñadas originalmente para operación de contrarrotación se pueden adaptar con un grupo contrarrotativo secundario, pero los procesos de alineación necesarios para que la disposición funcione serán desafiantes y costosos. Además, una máquina diseñada originalmente para emplear contrarrotación será manejable por casi cualquier operador. Las máquinas perforadoras de agujeros profundos dedicadas, por ejemplo, incluyen interfaces de operador que brindan información detallada del proceso y maximizan el control sobre los parámetros de perforación para permitir una producción precisa, eficiente y repetible.

Pautas básicas de aplicación Cada aplicación de perforación de agujeros profundos es esencialmente única. Sin embargo, la guía de aplicación general para operaciones contrarrotativas incluye permitir que un tercio de la velocidad total de perforación provenga de la rotación de la pieza de trabajo y dos tercios del taladro. Luego se pueden ajustar los parámetros operativos para maximizar la velocidad y precisión de la perforación.

Estas técnicas de contrarrotación proporcionan una manera de lograr requisitos de precisión y producción en la perforación de orificios profundos y son especialmente efectivas cuando se perforan orificios con relaciones de profundidad a diámetro de 40:1 o más. La contrarotación genera niveles más altos de concentricidad que permiten el uso de velocidades de avance óptimas y al mismo tiempo extienden la vida útil de la herramienta. El resultado es una producción de más piezas por hora con menos cambios de herramientas.

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Pasadores en forma de cono que sostienen una pieza de trabajo por uno o dos extremos durante el mecanizado. Los centros encajan en los agujeros perforados en los extremos de la pieza de trabajo. Los centros que giran con la pieza de trabajo se denominan centros “vivos”; los que no lo hacen se denominan centros “muertos”.

Relación entre la profundidad de un agujero en comparación con el diámetro de la herramienta utilizada para hacer el agujero.

Máquina diseñada para girar herramientas de corte de extremos. También se puede utilizar para escariar, roscar, avellanar, avellanar, refrentar y taladrar.

Máquina diseñada para girar herramientas de corte de extremos. También se puede utilizar para escariar, roscar, avellanar, avellanar, refrentar y taladrar.

Herramienta de corte final para taladrar. La herramienta tiene vástago, cuerpo y cara en ángulo con bordes cortantes que perforan el agujero. Los taladros varían en tamaño, desde “microtaladros” de unas pocas milésimas de pulgada de diámetro hasta taladros de espada, que pueden cortar agujeros de varias pulgadas de diámetro. Los taladros pueden tener vástagos cónicos con una espiga impulsora y encajar directamente en un husillo o adaptador, o pueden tener vástagos rectos y estar montados en un mandril. El ángulo de inclinación varía según el material perforado. Los estilos incluyen brocas helicoidales, brocas de ranura recta, brocas semicirculares y planas, brocas para orificios de aceite, brocas indexables y especiales.

Tasa de cambio de posición de la herramienta en su conjunto, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Mecanizado con varias fresas montadas en un único eje, generalmente para corte simultáneo.

Operación de mecanizado en la que se elimina metal u otro material aplicando potencia a un cortador giratorio. En el fresado vertical, la herramienta de corte se monta verticalmente sobre el husillo. En el fresado horizontal, la herramienta de corte se monta horizontalmente, ya sea directamente en el husillo o en un eje. El fresado horizontal se divide a su vez en fresado convencional, donde la fresa gira en dirección opuesta a la dirección de avance, o “hacia arriba” en la pieza de trabajo; y fresado ascendente, donde la fresa gira en la dirección de avance, o “hacia abajo” en la pieza de trabajo. Las operaciones de fresado incluyen fresado plano o de superficie, fresado final, fresado frontal, fresado en ángulo, fresado de formas y perfilado.

Ejecuta fresas y fresas montadas en eje. Las características incluyen un cabezal con un husillo que acciona las cortadoras; una columna, rodilla y mesa que proporcionan movimiento en los tres ejes cartesianos; y una base que soporta los componentes y alberga la bomba y el depósito de fluido de corte. El trabajo se monta sobre la mesa y se introduce en la cortadora o fresa giratoria para realizar los pasos de fresado; Las fresadoras verticales también introducen fresas en el trabajo mediante una pluma montada en el husillo. Los modelos van desde pequeñas máquinas manuales hasta grandes molinos de bancada y dúplex. Todos toman una de tres formas básicas: vertical, horizontal o convertible horizontal/vertical. Las máquinas verticales pueden ser de tipo rodilla (la mesa está montada sobre una rodilla que se puede elevar) o tipo cama (la mesa está firmemente apoyada y solo se mueve horizontalmente). En general, las máquinas horizontales son más grandes y potentes, mientras que las verticales son más ligeras pero más versátiles y más fáciles de configurar y operar.

Cota que define el diámetro exterior de una pieza cilíndrica o redonda. Ver DI, diámetro interior.

La cantidad mínima y máxima que se permite que la dimensión de una pieza de trabajo varíe de un estándar establecido y aún sea aceptable.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se introduce en ella una herramienta de corte, normalmente una herramienta de punta única, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (cortando a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creación de un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros diferentes en la misma pieza); biselar (biselar un borde o un hombro); revestimiento (cortar en un extremo); roscas giratorias (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de metales de gran volumen); y acabados (cortes finales de luz). Realizados en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.

Cualquier máquina que gira una pieza de trabajo mientras introduce una herramienta de corte en ella. Ver torno.